Εισαγωγή στην Επιστήμη Υπολογιστών. Εισαγωγή στην Python

Transcript

1 Εισαγωγή στην Επιστήμη Υπολογιστών Εισαγωγή στην Python

2 Β Μέρος Δομή Ελέγχου if-elif-else Επαναληπτική Δομή Ελέγχου while Επαναληπτική Δομή Ελέγχου for Αλληλεπίδραση χρήστη-προγράμματος Συναρτήσεις

3 Η δομή ελέγχου if-elif-else

4 Η δομή ελέγχου if-else Τρόπος σύνταξης: Αν η expression είναι True εκτελείται το πρώτο statement(s), εάν είναι False εκτελείται το statement(s) μετά το else. Στην Python, το block των εμφωλευμένων εντολών (statement(s)) το οποίο πρέπει να εκτελεστεί εάν μία συνθήκη ικανοποιείται, δηλώνεται σε νέες γραμμές που η κάθεμια ξεκινά με 4 κενούς χαρακτήρες (tab). Αντίστοιχα στην Java το συγκεριμένο block θα το δηλώναμε μέσα σε { }. Στο παρακάτω παράδειγμα ανάλογα με την τιμή της μεταβλητής age, τυπώνεται το ανάλογο μήνυμα. 4

5 Η δομή ελέγχου if-else Παράδειγμα 1 5

6 Η δομή ελέγχου if-else Παράδειγμα 2 Το παρακάτω πρόγραμμα ελέγχει αρχικά εάν ο χρήστης είναι φοιτητής Πληροφορικής, και στη συνέχεια (εφόσον σπουδάζει Πληροφορική) εάν μπορεί να παρακολουθήσει το μάθημα της Java-2. 6

7 Η δομή ελέγχου if-elif-else Τρόπος σύνταξης: H δήλωση της elif μας επιτρέπει την εξέταση πολλαπλών expressions. Μόλις μία από αυτές είναι True τότε θα εκτελεστεί το αντίστοιχο statement. 7

8 Η δομή ελέγχου if-elif-else Παράδειγμα 8

9 Η επαναληπτική δομή ελέγχου WHILE

10 Επαναληπτική δομή ελέγχου while Τρόπος σύνταξης Συντακτικό: Όσο η expression έχει τιμή True, τότε εκτελείται το block statements(s), του οποίου κάθε γραμμή ξεκινά με 4 κενούς χαρακτήρες σε σχἐση με την γραμμή που περιέχει το while. 10

11 Επαναληπτική δομή ελέγχου while Παράδειγμα (1) Το ακόλουθο πρόγραμμα τυπώνει την τιμή μιας μεταβλητής η οποία αυξάνεται κατά 1 μέχρι να φτάσει την τιμή 4. 11

12 Επαναληπτική δομή ελέγχου while Παράδειγμα (2) Το ακόλουθο πρόγραμμα τυπώνει τα στοιχεία μίας λίστας, καθώς και την αντίστοιχη θέση που καταλαμβάνουν στην λίστα. 12

13 Η επαναληπτική δομή ελέγχου FOR

14 Επαναληπτική δομή ελέγχου for Λειτουργία Παρέχει τη δυνατότητα να διατρέχουμε επαναληπτικά μία ακολουθία (π.χ. μία λίστα ή ένα String). Σύνταξη: Ερμηνεία: Η τιμή κάθε αντικειμένου της sequence (η οποία έστω ότι είναι τύπου λίστας), ανατίθεται στην μεταβλητή iterating_var και στη συνέχεια εκτελείται το block statements(s). H διαδικασία σταματά όταν εξαντληθούν τα αντικείμενα της λίστας. 14

15 Επαναληπτική δομή ελέγχου for Λειτουργία (συνέχεια) Έστω ότι θέλουμε να εμφανίσουμε τους χαρακτήρες ενός String. Παράδειγμα: Ο παραπάνω κώδικας θα εμφανίσει κάθε χαρακτήρα που βρίσκεται στο String s. Θυμηθείτε τη χρήση της δεσμευμένης λέξης in. Στιγμιότυπο εκτέλεσης: 15

16 Εμφάνιση των περιεχομένων μίας λίστας με χρήση for Παράδειγμα 1 Το παρακάτω πρόγραμμα θα εμφανίσει τα στοιχεία της λίστας students. 16

17 Εμφάνιση των περιεχομένων μίας λίστας με χρήση for Παράδειγμα 2 Το παρακάτω πρόγραμμα θα εμφανίσει τα στοιχεία της λίστας students. H συνάρτηση len(students) επιστρέφει την τιμή 4, και ακόλουθα η range(4) θα επιστρέψει μία λίστα με τα ακόλουθα περιεχόμενα: 0,1,2,3 17

18 Αλληλεπίδραση χρήστηπρογράμματος

19 Η συνάρτηση input Ο τρόπος με τον οποίο ο χρήσης δίνει είσοδο στο πρόγραμμα από το πληκτρολόγιο κατά την εκτέλεση του προγράμματος. Το όρισμα της συνάρτησης input είναι προαιρετικό και εμφανίζεται στην οθόνη κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης του προγράμματος. Εκ των προτέρων η είσοδος από τον χρήστη θεωρείται τύπου String. 19

20 input Ροή εκτέλεσης H ροή εκτέλεσης του προγράμματος θα σταματήσει μόνο όταν ο χρήστης πατήσει το return key, μετά την τελευταία κλήση της συνάρτησης input. 20

21 input Αριθμοί και Strings Στιγμιότυπο εκτέλεσης: Η Python θεωρεί ότι το input που δίνει ο χρήστης είναι String!! 21

22 input Μετατροπή String σε int Στιγμιότυπο εκτέλεσης: 22

23 input Ένα πιο σύνθετο παράδειγμα To επόμενο πρόγραμμα, επιτρέπει την εισαγωγή πολλαπλών φοιτητών. Όσο ο χρήστης πληκτρολογεί το γράμμα y, το πρόγραμμα ζητάει την εισαγωγή των στοιχείων ενός νέου φοιτητή. Τα ονόματα αποθηκεύονται στη λίστα students ενώ οι ηλικίες τους στη λίστα ages. Οι δύο λίστες τελικά θα έχουν το ίδιο μέγεθος. Η εκτέλεση του σταματάει όταν ο χρήστης πληκτρολογήσει το γράμμα n. Στη συνέχεια τυπώνονται τα ονόματα των φοιτητών και οι ηλικίες τους. 23

24 input Ένα πιο σύνθετο παράδειγμα (2) 24

25 Στιγμιότυπο εκτέλεσης 25

26 Ορισμός συναρτήσεων (functions) στην Python

27 Η σημασία των συναρτήσεων Οι συναρτήσεις αποτελούν δομικό στοιχείο κάθε γλώσσας προγραμματισμού Ομαδοποιούν ένα σύνολο εντολών έτσι ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλές φορές, με διαφορετική είσοδο, στο ίδιο πρόγραμμα. Μειώνουν το κόστος ανάπτυξης μιας εφαρμογής και βελτιώνουν το επίπεδο κατανόησης του κώδικα 27

28 Σύνταξη συνάρτησης Μια συνάρτηση ορίζεται με την χρήση της δεσμευμένης λέξης def Γενικός τύπος σύνταξης μιας συνάρτησης: def function_name(parameter(1), parameter(2),, parameter(n)): statements Ο αριθμός των ορισμάτων μιας συνάρτησης, μπορεί να είναι και 0. 28

29 Συναρτήσεις Παράδειγμα Έστω το παρακάτω πρόγραμμα, που ορίζει μία συνάρτηση η οποία συγκρίνει 2 αριθμούς και επιστρέφει ένα μήνυμα στην οθόνη, το οποίο αναφέρει ποιός από τους 2 είναι μεγαλύτερος. Εάν είναι ίσοι επιστρέφει το ανάλογο μήνυμα που ορίσαμε. Το όνομα της συνάρτησης είναι compare_numbers. Ορίζουμε ότι η συνάρτηση θα παίρνει 2 ορίσματα που τα ονομάζουμε a και b, και στην συνέχεια πραγματοποιούμε τους κατάλληλους ελέγχους. 29

30 Συναρτήσεις Παράδειγμα (2) Μετά τον ορισμό της συνάρτησης, ορίζουμε τις τιμές των μεταβλητών που θα αποτελούν τα ορίσματα όταν καλέσουμε την συνάρτηση. Για να εκτελεστεί μία συνάρτηση γράφουμε απλά το όνομα της με τα συγκεκριμένα ορίσματα που θελουμε να της δώσουμε. 30

31 Συναρτήσεις Παράδειγμα (3) Eναλλακτικά θα μπορούσαμε να καλέσουμε την συνάρτηση χωρίς τη χρήση μεταβλητών, αλλά με απευθείας εκχώρηση τιμών. Παράδειγμα: 31

32 Συναρτήσεις H εντολή return Στο παραπάνω παράδειγμα θέλαμε η συνάρτηση να επιστρέφει απλά ένα μήνυμα στην οθόνη. Έστω ότι θέλουμε να επιστρέφει την τιμή του μεγαλύτερου αριθμού. Εάν είναι ίσοι θα επιστρέφει την τιμή του δεύτερου ορίσματος. Για να επιστρέφει ένα αντικείμενο η κλήση μιας συνάρτησης, απαιτείται η χρήση της εντολής return. Όταν εκετλεστεί μία εντολή return (δηλαδή η συνάρτηση επιστρέψει κάποιο αντικείμενο) σταματάει και η εκτέλεση της συνάρτησης. 32

33 Παράδειγμα με την χρήση της εντολής return Η μεταβλητή x έχει την τιμή που επιστρέφει η κλήση της συνάρτησης, με τα συγκεκριμένα ορίσματα. 33

34 Εμβέλεια μεταβλητών τοπικές (local) μεταβλητές Όταν δηλώνετε μεταβλητές μέσα σε συνάρτηση, είναι διαφορετικές από μεταβλητές με την ίδια ονομασία και έχουν δηλωθεί/χρησιμοποιούνται εκτός της συνάρτησης. 34

35 Εμβέλεια μεταβλητών καθολικές (global) μεταβλητές Όταν θέλετε να επηρεάσετε την τιμή μεταβλητών που έχουν οριστεί εκτός συνάρτησης, μέσα στη συνάρτηση, τότε πρέπει να δηλώσετε ότι οι μεταβλητές μέσα στη συνάρτηση έχουν καθολική (global) εμβέλεια 35

36 Ορίσματα συναρτήσεων με πολλές παραμέτρους Σε συναρτήσεις με πολλές παραμέτρους, μπορείτε να καθορίσετε με ακρίβεια μερικές από αυτές χρησιμοποιώντας την ονομασία αντί για τη θέση τους 36